朱銀勝
摘要:煤柱是衡量一個煤炭開采區開采率的重要標準之一,也是煤炭生產安全的重要保證。綜放技術是當今中國厚煤層以及特厚煤層常用的回采技術,如今綜放技術每年為我國開采數萬噸的煤礦。其也常應用于煤柱的回采之中,本文即主要討論綜放在煤柱回采過舊巷的相關注意事項。
關鍵詞:綜放;煤柱;回采
一、綜合機械化放頂煤開采技術
綜合機械化放頂煤開采技術較適宜厚煤層,并且具有產量高、低成本以及掘進工作量少的特點,而我國煤礦以厚和特厚層居多,因此綜放開采技術在我國廣為使用。
二、煤柱回采
在煤炭開采時為了安全,在采面上往往會留下一部分煤層而不采,這部分煤層主要是為了減少水、地壓等方面對礦洞及地表的破壞,起到了承重墻和隔離墻的作用。為了減少煤礦產量的損失以及保障安全,往往在一個煤礦開采的最后階段會對煤柱進行回采。雖然在所難免的會漏采一些煤礦,但煤柱的回采仍在一定程度上保障了煤礦的產量。
按照煤柱工作面所處的位置以及周邊工作面的情況,煤柱類型大體分為三類。
首先是“孤島型”,即煤柱四周全部被采空,只剩下煤柱,就像海洋中的孤島,因此被稱為孤島型。
其次是“半島型”,顧名思義就是指煤柱的周圍幾面大都已經采空,僅剩一兩面未采空區與煤柱相連,形似半島。
最后是“復采層”,這種只有厚煤層以及以上厚度的煤層才會有的煤柱,在最初開采時僅開采了一分或者兩分層,而剩余的分層沒有開采,最后進行回采。
在進行回采的過程中,需根據之前采礦所獲得的地質情況以及相關資料的分析,采取相應的回采工藝。由于煤柱工作面的形狀不規則,為了確保生產,需采用多項回采技術。
工作面過廢巷技術:當工作面通過廢巷前,應探明廢巷的位置以及支護情況,并及時的排放有害氣體。合理的打探眼,在工作面通過廢巷時,應該斜切著通過。
在回采前為了方便工作面的支護,可以視情況將廢巷進行崩毀。用以填充下部。工作面接近廢巷采煤時,應該適量減少爆破所用的藥量。假如煤質并不堅固,也可使用手稿將煤體破碎,總之,應盡量減少爆破,嚴防片幫。回采工作時,應支設臨時的支護,并沿工作面的傾斜方向在支柱下方鋪設底梁,以防止支柱的下沉,并且嚴禁空頂作業。
工作面調斜技術:根據工作面的斜角以及相關實際情況,確定合理的調斜值,選擇合適的調斜方法,計算出調斜后的相關支護參數。在調斜期間為了確保支柱的初撐力,應加強對支柱初撐力的檢測以便及時補液。在回采時,應按照調斜進度適時的調整打眼的眼深、位置、數量以及裝藥量等,嚴防煤壁片幫。
工作面沿空留巷掘巷技術:回采時采用工作面沿空留巷與沿空掘巷技術相配合,可以最大程度的在煤柱工作面布置的極不規則的部分回收煤炭。其大概工作方式為,在工作面推進至采空區時,在采空區邊緣前幾米處進行沿空掘巷,而將采空區作為進、出風口。當工作面推過該巷道時,在此進行留設將其作為進、出風口,從而形成工作面進行回采。沿空掘巷時為避免回采時重新替柱,因此采用單體柱與梁二梁三鉸接的辦法作為支護。沿空留巷時根據壓力情況在巷道支設一排加強柱而不設木垛。
綜放開采在中國廣而用之,在煤柱回采時自然也常會用到綜放技術,但在煤柱綜放工作面過舊巷時有一些隱患,我們應該采取相應的措施減少隱患。
三、工作面過舊巷回采時的隱患及措施
由于一些原因有時會進行綜放工作面過舊巷回采,可能會存在一些安全隱患。因此需要判斷舊巷內的相關情況,采取相應措施。
仔細檢查上層頂板情況,詳細測量巷道的相關數據,并根據相關的煤層情況,進行相應的受力分析,判斷回采過程中煤體的受力情況,最后預測回采時可能出現的情況。并針對可能出現如頂部冒落、煤體變形等相關情況,做好相應的措施。如當可能出現頂部冒落時可采用預回撤處理,即在工作面進行回采之前,由里向外回撤舊巷支護,使舊巷的頂板墜落充填舊巷,形成均勻的受力分布。或者回采過程中嚴格控制采高,預留出一定厚度的煤層即可。
仔細觀測巷道中層的相關情況,判斷支護強度是否足夠,由此判斷當進行回采時煤壁是否會發生片幫以及是否會因為片幫導致相應事故的發生。
下部也需要進行相應的處理使其具有相應的支撐強度,在煤層底板以下的區域采用廢舊的石料以及相應預制件進行填充,并澆灌混凝土使其硬化。當其高度達到煤層底板時,采用與實時煤體硬度相近的填充物以保障采煤機的正常通過。
對于有積水的舊巷,需進行相應的防治水措施。
在舊巷中需保證通風。工作面可采用一進二出的通風系統,用以排出可能在舊巷中滯留的瓦斯。并且綜放時會使煤層的結構發生變化,由此引起煤層中瓦斯賦存狀態以及運移狀態的變化,由此可能會溢出一些瓦斯氣體。因此在進行工作時,瓦檢員處于現場,隨時進行瓦斯及其他有害氣體的測量,當有害氣體超標時及時進行相應處理。
綜放工作面過舊巷需盡量減少通過舊巷時其暴露的面積,并采取相應措施減小對生產的影響,因此使得回采工藝變得更為復雜。在工作面推進至即將要到達舊巷時,可根據舊巷與工作面切眼空間的交叉情況,使工作面與舊巷成斜角相交,以此減少舊巷的暴露面積。
在工作面通過舊巷的過程中,需要最大限度的保證舊巷頂板的整體性。因此挖煤機在工作時,如遇到無法通過之障礙,必要時可以進行破底,用以保證工作面的支架的頂梁可以與舊巷頂板的高度相平齊。由于之前填充時已確保底部一定厚度內硬度與煤層硬度相近,因此在破底時不會對設備造成太大的傷害,但仍要時時檢查設備相關配件,確保采煤機內外的噴霧以及各轉載點的噴霧的有效性,并勤更換采煤機截齒。當遇到厚度或者硬度過強時,可使用震動炮進行預處理,方便破底,降低儀器設備的損耗。
此外為節省成本,還應最大限度的提高物料的利用率,如之前已經提及的使用廢舊石料當做填充物。
最后,由于不同煤柱寬度對于周圍巷道圍巖都會有一定程度的破壞關系,合理的煤柱寬度可以保證煤柱不會壓垮,因此在進行煤柱回采時需先根據相關地質情況進行計算,盡可能的尋找到保證煤柱不被壓垮、不會誘發自燃情況、不會發生裂隙向已采空區漏風的情況的最小煤柱尺寸,以此保證煤柱的最大化開采。
四、結語
綜放工作面過舊巷是一個比較常見的情況,我們應該提前采取相應的措施用以減少其對于生產的影響。在最初的設計之時,就應該已經考慮到,盡量使工作面與舊巷相交成斜角甚至是直角,用以減少綜放工作面過舊巷時暴露的面積。舊巷之中需要回收的物品應提前回收,避免在工作面經過舊巷時,突然發現有需要回收的物品,以至于工作者冒著危險在已經變形的巷道中進行物品回收,這樣嚴重威脅了工作人員的安全。此外,巷道中原本的錨網支護可以更好的保證巷道的牢固性與穩定性。為了減少舊巷的幫頂及底部向內移動,應提前使用廢舊石料對舊巷進行填充,這樣有利于綜放工作面通過舊巷時的煤質管理以及頂板管理。
煤柱綜放工作面過舊巷技術可以確保煤柱的順利回采,幫助實現煤礦最大程度的開采,降低了煤礦資源開采浪費的情況,為國家創造更多的財富。
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